空間站上的“菜園”

尹懷勤

最近，國際空間站上的“菜園”喜獲豐收，6名航天員首次品嘗了他們在太空種植的紫葉生菜。這標志著空間站蔬菜培育試驗取得了階段性成功，科學家把這一階段性的成功視為人類距離飛向火星又近了一步。

太空蔬菜味道怎樣？

幾十年來，美國宇航局和其他機構一直在太空中試驗種植農作物，但種出的作物不會馬上給航天員們食用，而是被送回地球進行檢測，并提出下一步的改進措施，以不斷提高產量和質量。如今，航天員們終于能實時實地地享受到自己的勞動果實了。

8月10日這天，美國航天員斯科特·凱利和謝爾·林德格倫成為第一批“試吃者”。他們先把橄欖油和香醋倒在生菜葉子上調味，然后進行品嘗，并大贊“味道好極了”。他們形容太空生菜的味道有著芝麻菜的香味。美國宇航局則評價說：“這是個人的一小口，卻是人類的一片大葉子。”

目前航天員種植的蔬果除了生菜還有西紅柿、草莓等，他們還將拓展自己的種植范圍，可包括各種各樣的蔬果。在空間站上種植蔬菜，首先有助航天員解決飲食平衡問題。鑒于航天員在太空中免疫力會下降，因此需要新鮮蔬菜來補充營養物質，如果不是新鮮的蔬菜就無法起到類似的效果;再者，植物種植也會改善空間站內的二氧化碳水平，并配合空氣凈化器過濾空間站上的異味;此外，還有助于研究探討太空種植的方法。在微重力環境下種植蔬菜存在許多問題，比如空間輻射可造成蔬菜變異，收獲的種子有好有壞，必須選擇優良品種以保障不斷獲得豐收。

如何培育太空蔬菜？

這些太空蔬菜的種子由“龍”號貨運飛船送入空間站，由軌道科技公司與肯尼迪航天中心合作開發的“素食者”植物種植系統培育，該套系統使用的能量比傳統的植物照明系統要少60%。

空間站上的“菜園”其實是由一個個蔬菜“盒子”組成的，盒子可以折疊，也可以拉伸。航天員們先將蔬菜種子撒在由土壤和化肥組成的墊層上，用于生根發芽。由于在太空不能給蔬菜澆水，所以墊層底部設有特殊的灌溉系統。每個蔬菜“盒子”都安裝了紅綠藍三色的LED燈來促進蔬菜成長。因為在空間站上每隔1.5個小時就看到一次日出日落，陽光照射不足，且方向也未必合適，所以太空蔬菜的生長要以燈光照射為主，這樣才能保障其光合作用的需要。

此次試吃的這些太空生菜，其種子是在7月8日被“激活”的，共生長了33天。航天員吃掉一半，其余一半留下冷凍，待返回地球后供科學家研究。

未來“會飛的農場”

早在20世紀60年代初，蘇聯和美國的科學家就開展了將植物種子搭載衛星上天遨游并返回地面的實驗。由于美蘇兩國農業增產的壓力較小，因此，太空育種技術更多地被用于解決空間站里航天員的食品自給問題，也就是說要將空間站變成未來的“會飛的農場”。

目前，根據載人航天的需要，美俄等國正在致力于探索空間條件下植物的生長發育規律，使將來的載人宇宙飛船飛向火星時能夠解決航天員們的食品供應問題。受到運載火箭推力和經濟性的限制，載人宇宙飛船前往火星一般選擇霍曼軌道飛行，大約耗時259天。即便是火箭技術不斷發展以后，用推力更大的火箭進行發射，載人宇宙飛船中途飛行時間雖可縮短，但抵達火星也得6個多月。由此可見，解決航天員們從地球到火星往返途中食品供應問題的重要性。

如果宇宙飛船中途種植的蔬菜和糧食能有剩余，尚夠航天員們在火星上停留期間食用，或者著陸艙登陸火星后其艙內環境仍可種植農作物和收獲主副食品，那就不必一次攜帶過多的食物，占據寶貴的飛船空間，也不用另發貨運飛船給航天員提供食品補給了。

太空農業對于我國這樣的人口多、可耕地資源緊張的國家來說意義更加重大。民以食為天，農以種為先。我國曾用可以回收的航天器搭載植物種子進行過多次太空育種，并取得了良好的成效。其實質就是利用空間環境條件加速生物體的基因變異過程，再經地面四代選優種植并通過有關部門批準，才能將植物種子上市推廣，有效提高作物產量。這與自然變異在本質上是沒有區別的，只是加快了變異速度。太空育種僅是將植物DNA打亂重排，并沒有導入其他外來基因，這是太空育種與轉基因作物的本質區別。